Question

现有易溶强电解质的混合溶液10L，其中可能含有K⁺、Ba²⁺、Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-、AlO₂^-、OH^-中的几种，向其中通入CO₂气体，产生沉淀的量与通入CO₂的量之间的关系如下明所示，下列说法正确的是

A．该溶液中能确定存在的离子是Ba²⁺、AlO₂^-、NH₄⁺

B．肯定不存在的离子是SO₄^2-、OH^-

C．若不能确定的离子中至少还存在着一种阳离子，则该离子的最小浓度为0.2 mol/L

D．OA段反应的离子方程式：2 AlO₂^-+ CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-

Answer

C

【解析】

试题分析：通入二氧化碳，在OA段产生沉淀，说明一定含Ba2+、OH-，根据离子共存条件，一定不含NH4+、SO42-，因反应会生成硫酸钡沉淀、一水合氨；在BC段产生沉淀，说明含AlO2-，根据OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以 Ba2+为1mol，反应方程式为：Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O，AB段沉淀不变，说明二氧化碳和OH-反应，结合OA段可知含 OH-共3mol，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+ CO2+3H2O＝2Al(OH)3↓+CO32-，消耗二氧化碳0.5mol，即AlO2-的物质的量为1mol，CD段发生反应：CO32-+CO2+H2O═2HCO3-，DE段发生反应：BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-，根据电荷守恒，所含阳离子所带正电荷为Ba2+所带：2mol，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带：3mol+1mol=4mol，故一定还含阳离子。根据以上分析，一定含Ba2+、AlO2-、OH-，一定不含：NH4+、SO42-；氯离子不能确定，至少还存在一种阳离子存在，所给阳离子中还有K+、Na+没确定，根据电荷守恒，所含离子的物质的量设为n，则有：n+2mol=4mol，n=2，浓度为：2mol÷10L=0.2mol/L，若含氯离子，则阳离子浓度大于0.2mol/L；答案选C。

【考点定位】本题考查离子的检验与推断。

【名师点睛】本题难度较大，根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：（1）互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。（2）电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。（3）进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失(如溶液中的AlO2－在酸过量时转化为Al3＋)，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。